海拔对电子元件影响
试论高海拔对电气设备的特殊要求
试论高海拔对电气设备的特殊要求高海拔地区是指海拔在3000米以上的地区，这些地区由于地理环境的特殊性，对电气设备的要求也是特殊的。
在这些地区，电气设备需要面对更加严酷的气候条件、气压问题以及较高的辐射等挑战，因此需要特殊的设计和制造才能保证设备的正常运行。
本文将试论高海拔对电气设备的特殊要求，以期为相关领域的研究和实践提供参考。
一、气候条件的挑战高海拔地区的气候条件通常是寒冷且干燥的，温差大、日照强、气压低等特点会对电气设备的使用产生一定的影响。
在这样的气候条件下，电气设备往往需要具备更高的耐寒性、防晒性、防潮性等特点。
电气设备的外壳材料、密封件、散热系统等方面都需要进行特殊设计和加强，以保证设备在极端的气候条件下仍能正常运行。
二、气压问题的处理高海拔地区的大气压通常比低海拔地区低很多，这会导致电气设备在这样的环境中易发生放电、闪overvoltage、绝缘击穿等问题。
在高海拔地区使用的电气设备需要具备更高的绝缘强度、耐压性能以及放电等特性。
对于一些高压电气设备，还需要进行特殊的设计和防护，以防止因气压问题导致的设备过载、损坏等问题。
三、辐射的挑战高海拔地区的辐射强度通常比低海拔地区要大很多，这会对一些携带电子元器件的电气设备造成影响。
在设计和制造这样的电气设备时，需要特别考虑元器件的辐射抗性、屏蔽性能等特点。
对于一些对辐射敏感的电气设备，还需要进行特殊的辐射抑制设计，以确保设备在高辐射环境下的正常运行。
四、总体设计要求除了针对特殊的气候条件、气压问题和辐射等方面的挑战外，高海拔地区的电气设备在总体设计上也需要作出一些调整。
在结构上需要更加坚固、耐久，以适应崎岖的地形和较强的振动。
在散热系统上需要更加高效，以应对气候条件造成的设备过热问题。
在绝缘设计上需要更加谨慎，以应对大气压变化导致的绝缘性能变化。
在元器件选择上需要更加严格，以保证设备在高辐射环境下的稳定性。
海拔高度对电器设备的影响
海拔高度对电器设备的影响海拔高度对电器设备的影响标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]海拔高度对电气设备的影响随着海拔高度的增加，大气的压力下降，空气密度和湿度相应地减少，其特征为：a、空气压力或空气密度较低；b、空气温度较低，温度变化较大；c、空气绝对湿度较小；d、大阳辐射照度较高；e、降水量较少；f、年大风日多；g、土壤温度较低，且冻结期长。
这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律，列出如下：1、空气压力或空气密度降低的影响。
1）对绝缘介质强度的影响空气压力或空气密度的降低，引起外绝缘强度的降低。
在海拔至5000m范围内，每升高1000m，即平均气压每降低~,外绝缘强度降低8%~13%.2)对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正.3)对电晕及放电电压的影响a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低，电晕起始电压降低，电晕腐蚀严重；b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降，导致局部放电起始电压降低；c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低，导致工频放电电压降低。
4）对开关电器灭弧性能的影响空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低，通断能力下降和电寿命缩短。
a）、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长；b）、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。
5）对介质冷却效应，即产品温升的影响空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。
对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品，由于散热能力的下降，温升增加。
在海拔至5000m范围内，每升高1000m，即平均气压每降低~,温升增加3%~10%.a、静止电器的温升随海拔升高的增高率，每100m一般在以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器，温升随海拔升高的增高率，每100m达到2K以上。
工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能变化分析
工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能变化分析摘要：本文主要针对工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能展开分析，思考了工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能的变化问题，并对其变化进行了总结，希望能够为今后的工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能研究提供参考。
关键词：高海拔地区；电子产品；绝缘性能；变化前言对于工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能来说，一定要具备更好的性能才能够保证其工作的效果，为此，本文对工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能进行了研究，旨在提高其性能应用效果。
1、高海拔对电子产品的影响1.1对绝缘强度和放电电压的影响。
海拔增高，空气密度降低，带电质点平均自由行程增大，电子单位行程距离中的碰撞次数减少，但每次碰撞前所积累的能量增大，空气分子电离的概率增大，故随着海拔的增高，空气绝缘强度降低，高压电器设备外绝缘的放电电压下降。
对高电压电器设备和元件影响较为显著，尤其是同时出现高相对湿度时情况更为严重。
对于高压输变电设备的外绝缘，海拔每升高100m，绝缘强度需考虑提高约1%。
1.2湿度的影响。
高海拔地区在相对湿度接近饱和的情况下，昼夜温差将造成严重的凝露，同时，过大的湿度将对风电电子设备绝缘产生严重影响。
1.3温升的影响海拔升高，空气压力或密度降低，散热的对流作用减弱，致使以空气为散热介质的电子设备的散热能力下降，温升升高。
1.4温度的影响。
高海拔地区平均空气温度和最高环境温度都随海拔升高而降低，对设备温升可以起到一定的补偿作用，环境空气温度的补偿值为海拔每升高100m，环境空气温度降低0.5℃;大温差会造成产品绝缘老化、变形、保护层脱落，密封结构易于破坏。
因此有防护设备时应保证其防护要求，无防护设备时应提供产品本身的防护能力。
1.5对通断性能的影响。
以自由空气为灭弧介质的开关电器产品灭弧能力降低，通断能力下降，在一定程度上导致产品寿命的降低，不利于风电机组的安全稳定运行。
1.6对外形和密封的影响。
海拔增高，空气密度降低，低气压可导致元件密封不严造成泄漏;还有紫外线强，又可导致密封件老化，加快泄漏;引起低密度、低浓度、多孔性材料(如:电工绝缘材料、隔热材料等)的物理和化学性质的变化。
4高原环境对电工电子产品的影响及防护_孙立军
高原环境对电工电子产品的影响及防护★孙立军，蔡汝山（工业和信息化部电子第五研究所，广东广州510610）摘要：通过资料整理分析与实地调研，分析了低气压、低温、日夜温差、太阳辐射、雷击与静电等高原气候环境因素对电工电子产品的影响及防护方法，为高原用电工电子产品环境适应性设计与环境试验与评价提供参考。
关键词：高原；环境；电工电子产品中图分类号：X820.3文献标识码：A文章编号：1672-5468（2010）04-0015-04Effect of Highland Climate on the Electric and Electronic Products and their ProtectionSUN Li-jun ，CAI Ru-shan（CEPREI ，Guangzhou 510610，China ）Abstract ：Based on literature investigation and field research ，the effect of highland climaticenvironmental factors on electric and electronic products and their protection are analyzed ，including low atmospheric pressure ，low temperature ，temperature difference between day and night ，solar radiation ，lightning and static electricity ，which can be used to support the environmental suitability design,environmental test and evaluation of electric and electronic prod -ucts for highland.Key words ：plateau ；environment ；electric and electronicproduct★基金项目：中国人民解放军总装备部技术基础局计划项目资助。
高海拔对电气设备影响
高海拔对电气设备影响高海拔对电气设备主要的影响是绝缘和温升两方面。
对不同的电气设备影响的侧重点不同。
一、高压开关设备海拔升高，气压降低，空气的绝缘强度减弱，使电器外绝缘降低而对内绝缘影响很小。
由于设备的出厂试验是在正常海拔地点进行的，因此，根据IEC出版物694对于开关设备以其额定工频耐压值和额定脉冲耐压值来鉴定绝缘能力，对于使用地点超过1000M以上时，应作适当的校正。
对于10KV开关柜来说，其额定电压为12KV；额定工频耐压值（有效值）为32KV（对隔离距离）和28KV（各相之间及对地）；额定脉冲耐压值（峰值）为85KV（对隔离距离）和75KV（各相之间及对地）。
而随着海拔的升高，空气密度降低，散热条件变差，会使高压电器在运行中温升增加，但空气温度随海拔高度的增加而逐渐降低，基本可以补偿由海拔升高对电器温升的影响。
但对于阀式避雷器来说，情况就较为复杂。
由于避雷器自身并不密封，其阀片的间距不可调，因此其火花间隙的放电电压易受空气密度的影响，所以应向设备厂商注明海拔高度，或使用高压型阀式避雷器。
二、干式变压器环氧树脂干式变压器，国家标准关于以上两个因素有着明确的校正方法。
根据GB6450）《干式变压器》中第，对于在超过1000M海拔处运行，并在正常海拔进行试验的变压器，其温升限值应相应递减，超过1000M海拔部分以第500M为一级，温升限值接自冷变压器2.5%、风冷变压器5%减小；额定短时工频耐受电压值同时增加6.25%。
三、低压电气设备对于低压电气设备，情况要稍好一些。
根据JB/Z0103-11标准及科研部门的调查研究，现有普通型低压电器在高原地区的使用如下：1、温度：现有一般低压电器产品，使用于高原地区时，其动、静触头和导电体以及线圈等部分的温度随海拔高度的增加而递增。
其温升递增率为海拔每升高100M，温升增加0.1-0.5K，但大多数产品均小于0.4K。
而高原地区气温随海拔高度的增加而降低，其递减率为海拔每升高100M，气温降低足够补偿由海拔升高对电器温升的影响。
大气压力和海拔对电气元件的影响
大气压力和海拔对电气元件的影响
海拔高度超过1000m的地区称为高原地区。
高原地区气候的主要特征是:气压、温度、湿度随海拔的增高而减小,太阳幅射随海拔增高而增高。
于是给电器元件的运行带来了许多不利的影响。
而我国的一般电器元件则是按海拔≤1000m的环境条件设计的。
因此研究高原环境对采金船电气产品及设备的影响及其所采取的措施,对今后指导采金船电气设计和低压电器元件的选型是有着一定的意义。
从上表可以看出，在3500m处的大气压仅为海平面大气压的65.5%。
日温差大、风沙大，引起热胀冷缩变化剧烈，使设备密封不易保持，密封材料老化快，产生渗漏。
由于低温、昼夜温差大，使仪表中的线性元件特性发生线性变化，测试仪表（包括压力表、液压表、流量计等）普遍存在精度降低、重复性差，零点漂移严重。
橡胶密封件经低温试验表明，随着温度的下降，其硬度、扯断强度及伸涨率三项机械性能均表现出不同程度的下降趋势。
由于昼夜温差大，温度变化快，设备外绝缘表面容易产生凝露，在低气压、污秽等综合作用下，绝缘强度急剧下降，极易产生运行电压的绝缘闪络事故。
太阳辐射的影响
高原地区日照强烈，紫外线强度大，会促使绝缘材料老化加快，特别是有机绝缘材料，会加速油漆涂层的老化和龟裂。
高海拔对电气设备的影响
海拔高度对电气产品的影响随着海拔高度的增加，大气的压力下降，空气密度和湿度相应地减少，其特征为：a、空气压力或空气密度较低；b、空气温度较低，温度变化较大；c、空气绝对湿度较小；d、大阳辐射照度较高；e、降水量较少；f、年大风日多；g、土壤温度较低，且冻结期长。
这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律，列出如下：1、空气压力或空气密度降低的影响1）对绝缘介质强度的影响 空气压力或空气密度的降低，引起外绝缘强度的降低。
在海拔至5000m范围内，每升高1000m，即平均气压每降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%. 2)对电气间隙击穿电压的影响 对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正.3)对电晕及放电电压的影响a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低，电晕起始电压降低，电晕腐蚀严重；b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降，导致局部放电起始电压降低；c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低，导致工频放电电压降低。
4）对开关电器灭弧性能的影响 空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低，通断能力下降和电寿命缩短。
a）、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长；b）、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。
5）对介质冷却效应，即产品温升的影响空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。
对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品，由于散热能力的下降，温升增加。
在海拔至5000 m范围内，每升高1000m，即平均气压每降低7.7~10.5kPa,温升增加3%~10%.a、静止电器的温升随海拔升高的增高率，每100m一般在0.4K以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器，温升随海拔升高的增高率，每100m达到2K以上。
医疗电源的工作海拔
医疗电源的工作海拔医疗电源是医疗设备中至关重要的一部分，它为医疗设备提供可靠的电力供应。
然而，医疗电源的工作海拔对其性能和稳定性有着重要的影响。
医疗电源的工作海拔是指其能够正常工作的海拔高度范围。
由于海拔的升高会导致气压变小，空气稀薄，氧气含量减少等因素，这些因素都可能对医疗电源的性能和稳定性产生负面影响。
在低海拔地区，气压较大，空气较稠密，氧气含量较高，医疗电源的工作性能通常较好。
而在高海拔地区，气压较小，空气较稀薄，氧气含量较低，医疗电源可能面临一些挑战。
医疗电源中的电子元器件可能受到高海拔环境下的气压变化影响。
在高海拔地区，气压较小，电子元器件可能会受到较大的压力，从而导致其性能的变化甚至损坏。
因此，医疗电源的设计和选材需要考虑到高海拔环境下的气压变化因素，以确保其在高海拔地区的稳定性和可靠性。
高海拔地区的空气稀薄，散热效果较差。
医疗电源在工作过程中会产生一定的热量，如果散热不良，温度过高可能导致电子元器件的性能下降甚至损坏。
因此，医疗电源在设计和制造时需要考虑到高海拔地区的散热问题，采取合适的散热措施，确保医疗电源在高海拔地区的稳定工作。
高海拔地区的氧气含量较低，可能会对医疗电源的燃烧和供氧产生影响。
医疗电源中的某些部件可能需要氧气参与燃烧过程，如果氧气含量不足，可能会导致燃烧不完全或者无法正常燃烧，从而影响医疗电源的工作效果。
因此，在设计和制造医疗电源时，需要考虑到高海拔地区的氧气含量问题，确保医疗电源能够在不同海拔地区正常工作。
医疗电源的工作海拔还与其输出功率和负载特性有关。
在高海拔地区，由于气压较小，医疗电源的输出功率可能会下降，而负载特性可能会发生变化。
因此，在选择医疗电源时，需要考虑到工作海拔和所需功率的匹配，以确保医疗设备能够正常工作。
医疗电源的工作海拔对其性能和稳定性有着重要的影响。
在设计和制造医疗电源时，需要考虑到高海拔环境下的气压变化、散热问题、氧气含量等因素，以确保医疗电源能够在不同海拔地区正常工作。
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海拔对电子元件器件的使用主要为海拔超过2000米时，元气件的绝缘性能将下降，需要使用大爬距的加强型绝缘件。
另外还把过高时还需考虑元器件的降容系数，具体到每个元件，厂家会有说明降容系数的。
空气稀薄散热差元件降容系数大易击穿，因此电气间隙要大。
电气元件和成套标注的2000米是针对试验条件的，不代表不能在2000米以上应用。
海拔高度对温升的影响很多公司在电子设备产品的设计时，都要求设备能在高海拔下稳定工作。
通常“高海拔”指的是海拔1500m(约5000英尺)或3000m(10000英尺)的高度。
对于设计和质量控制来说，预测产品在高海拔下运行时的温升是非常重要的。
有许多方法可以用于修正海拔高度对于温升的影响，而其中的许多方法都为了简化计算过程而牺牲了精度。
尽管许多公司确实使用了有依据的修正方式，然而其他很多公司不必要使用这样的复杂公式。
如今电子设备的结构很复杂。
电路板上安装着不同的电子元件，这些电子元件使得流经电路板的空气有着复杂的流场，如回流，死区和其他热源引起的热尾流。
如果不考虑这些造成分析的困难，所有表面温度的计算和海平面的测量数据都可以使用本文中的推荐方法外推到任何海拔高度（作者吹牛啦，超过海拔6000米就不好这样修正了，当然，提供的数据也截止到6000m，即20000英尺）高度修正以海平面为条件测量或者计算得到的空气冷却的表面温度能够使用系数进行修正得到高海拔条件下的结果。
这种方式适用于任何依赖空气对流散热的表面，如壳温，电路板的温度和散热片的温度，甚至在不知道准确的耗散功率的情况下也能使用这种方法。
并且在一个强迫风冷系统中的空气温升也可以使用这种方法估算。
高度修正系数表达了特定的高度下对流环境的影响。
这种方法首先是参考文献1所提出的。
电子设备的对流环境包括：轴流/离心风扇冷却系统，有通风孔的机箱中的或是直接暴露在外以自然对流冷却的电子元件。
系数表如下表1。
上表中的轴流风扇冷却系统中的常规和大功率器件的温升修正系数有所不同。
常规的温升修正系数可以用于所有测量得到的表面温度，并且能够使用于元器件的外壳，电路板表面和散热器的鳍片。
也可用于空气的温升。
而对那些温升主要是由于自身功率支配并非是空气温度升高影响的器件来说，常规的温升修正系数有些过于保守了。
推荐的大功率的修正系数主要是减小过于保守的常规系数。
最后自然对流的温升修正系数主要用于修正自然对流所冷却的表面温度。
表一中的系数使用以下的方程（1）修正高度的影响。
T(z) -- Tamb = [ TSL--TSL,amb] × Multiplier(z, Configuration) (1)其中：T(z) -Tamb表示海拔高度z下的表面温度或空气的温度减去环境温度TSL -- TSL,amb表示海平面下的表面温度或空气的温度减去环境温度Multiplier(z, Configuration) 是表一中的温升修正系数这种简单的高度修正方式使用了特定的系数修正了海平面条件下的温升,并且消除了耗散功率的不确定性和对流流场不均匀的影响.一旦使用这种方式确定了高海拔下的表面温度或临界温度,就可以使用传统的热阻网络法计算出结温或是与散热片接触区域的温度.另一种方式是直接在表面温度上增加一个固定的温升,而不考虑对流环境或是耗散功率, 如3000米(10000英尺)的情况下,通常是直接增加5° 到7°C.而有的则以海拔高度升高进行累加,如每300米温升增加1°C.这些方式也是非常简单的,但也许仅适合于以前的产品,他们不如公式1和表一的修正方法精确,而且会使得热管理设计和相关的决定不够优化.海拔高度对散热的影响随着海拔高度的增大，空气的密度逐渐降低，而对流换热能力和设备的整体热容量也不断的减少，因此。
所有依赖于自然对流和强迫风冷散热的设备在高海拔的情况下需要用更多的空气流量来保持与海平面下同样的温升。
因此，如果知道了空气密度的变化就可以通过对流换热方程来推导出温升的增加量。
温升修正系数的来源表1中的温升修正系数和使用对流换热方程所推导出的结果一样准确，但是精度却远不如使用CFD模拟或是在高海拔下实际测量所得到的结果。
然而在缺乏相应的仿真手段和测量资源的时候，这是一种非常简便并且有理论依据的方法。
强迫风冷系统中空气的温升取决于能量守恒关系。
由于空气的比热和速度变化随着海拔高度的改变很小，而空气的温升与密度则成反比。
因此，空气或者低能耗的器件的温升修正系数可以简化为空气在高海拔和海平面时的密度比的问题。
而高能耗器件的温升还由耗散功率的大小所决定。
在这种情况下，对流传热系数可以通过雷诺数和普朗特数来表达。
由于普朗特数是一个相关的量，，而包含着密度变化的雷诺数则反映在ca热阻的变化量上，并通过工作温度的升高表现出来。
自然对流冷却系统中的对流换热系数则通过格拉晓夫数和普朗特数表示。
这种情况下，包含温度和密度变化的格拉晓夫数也反映在ca热阻的变化量上，并通过工作温度的升高表现出来。
恒定温度下空气密度的变化比率关系可以从文献2中找到。
而常规的对流换热传热关系则可以从文献3中找到。
海拔高，温度一般会低……气体流动不好，散热改进……避免紫外线直接照射电路元件……为什么要进行热设计? 高温对电子产品的影响:绝缘性能退化;元器件损坏;材料的热老化;低熔点焊缝开裂、焊点脱落. 温度对元器件的影响:一般而言,温度升高电阻阻值降低;高温会降低电容器的使用寿命;高温会使变压器、扼流圈绝缘材料的性能下降, 一般变压器、扼流圈的允许温度要低于95C;温度过高还会造成焊点合金结构的变化—IMC增厚,焊点变脆,机械强度降低;结温的升高会使晶体管的电流放大倍数迅速增加,导致集电极电流增加,又使结温进一步升高,最终导致组件失效. 热设计的目的控制产品内部所有电子元器件的温度,使其在所处的工作环境条件下不超过标准及规范所规定的最高温度.最高允许温度的计算应以元器件的应力分析为基础,并且与产品的可靠性要求以及分配给每一个元器件的失效率相一致. 在本次讲座中将学到那些内容风路的布局方法、产品的热设计计算方法、风扇的基本定律及噪音的评估方法、海拔高度对热设计的影响及解决对策、热仿真技术、热设计的发展趋势. 授课内容风路的设计方法20分钟产品的热设计计算方法40分钟风扇的基本定律及噪音的评估方法 20分钟海拔高度对热设计的影响及解决对策 20分钟热仿真技术、热设计的发展趋势50分钟概述风路的设计方法:通过典型应用案例,让学员掌握风路布局的原则及方法. 产品的热设计计算方法:通过实例分析,了解散热器的校核计算方法、风量的计算方法、通风口的大小的计算方法. 风扇的基本定律及噪音的评估方法:了解风扇的基本定律及应用;了解噪音的评估方法. 海拔高度对热设计的影响及解决对策:了解海拔高度对风扇性能的影响、海拔高度对散热器及元器件的影响,了解在热设计如何考虑海拔高度对热设计准确度的影响. 热仿真技术:了解热仿真的目的、要求,常用热仿真软件介绍. 热设计的发展趋势:了解最新散热技术、了解新材料. 风路设计方法自然冷却的风路设计设计要点机柜的后门(面板)不须开通风口. 底部或侧面不能漏风. 应保证模块后端与机柜后面门之间有足够的空间. 机柜上部的监控及配电不能阻塞风道,应保证上下具有大致相等的空间. 对散热器采用直齿的结构,模块放在机柜机架上后,应保证散热器垂直放置,即齿槽应垂直于水平面.对散热器采用斜齿的结构,除每个模块机箱前面板应开通风口外,在机柜的前面板也应开通风口. 风路设计方法自然冷却的风路设计设计案例风路设计方法自然冷却的风路设计典型的自然冷机柜风道结构形式风路设计方法强迫冷却的风路设计设计要点如果发热分布均匀, 元器件的间距应均匀,以使风均匀流过每一个发热源. 如果发热分布不均匀,在发热量大的区域元器件应稀疏排列,而发热量小的区域元器件布局应稍密些,或加导流条,以使风能有效的流到关键发热器件. 如果风扇同时冷却散热器及模块内部的其它发热器件,应在模块内部采用阻流方法,使大部分的风量流入散热器. 进风口的结构设计原则:一方面尽量使其对气流的阻力最小,另一方面要考虑防尘,需综合考虑二者的影响. 风道的设计原则风道尽可能短,缩短管道长度可以降低风道阻力; 尽可能采用直的锥形风道,直管加工容易,局部阻力小; 风道的截面尺寸和出口形状,风道的截面尺寸最好和风扇的出口一致,以避免因变换截面而增加阻力损失,截面形状可为园形,也可以是正方形或长方形; 风路设计方法强迫冷却的风路设计典型结构风路设计方法强迫冷却的风路设计电源系统典型的风道结构-吹风方式风路设计方法热设计的基础理论自然对流换热大空间的自然对流换热 Nu=C(Gr.Pr)n. 定性温度: tm=(tf+tw)/2 定型尺寸按及指数按下表选取热设计的基础理论自然对流换热有限空间的自然对流换热垂直封闭夹层的自然对流换热问题分为三种情况: (1) 在夹层内冷热壁的两股流道边界层能够相互结合,形成环流; (2) 夹层厚度δ与高度之比δ/h>0.3时,冷热的自然对流边界层不会相互干扰,也不会出现环流,可按大空间自然对流换热计算方法分别计算冷热的自然对流换热; (3) 冷热壁温差及厚度均较小,以厚度为定型尺寸的Gr=(Bg△t δ3)/υ3<2000时,通过夹层的热量可按纯导热过程计算. 热设计的基础理论自然对流换热有限空间的自然对流换热水平夹层的自然对流换热问题分为三种情况: (1) 热面朝上,冷热面之间无流动发生,按导热计算; (2) 热面朝下,对气体Gr.Pr<1700,按导热计算; (3) 有限空间的自然对流换热方程式: Nu=C(Gr.Pr)m(δ/h)n 定型尺寸为厚度δ,定性温度为冷热壁面的平均温度Tm=(tw1+tw2 ) 热设计的基础理论流体受迫流动换热管内受迫流动换热管内受迫流动的特征表现为:流体流速、管子入口段及温度场等因素对换热的影响. 入口段:流体从进入管口开始需经历一段距离后管两侧的边界层才能够在管中心汇合,这时管断面流速分布及流动状态才达到定型.这段距离称为入口段.入口段管内流动换热系数是不稳定的,所以计算平均对流换热系数应对入口段进行修正.在紊流时,如果管长与管内径之比L/d>50则可忽略入口效应,实际上多属于此类情况. 管内受迫层流换热准则式: Nu=0.15Re0.33 Pr0.43Gr0.1(Pr/Prw)0.25 管内受迫紊流换热准则式: tw>tf Nu=0.023Re0.8 Pr0.4. tw<TF&NBSP;&NBSP;&NBSP;&NBSP;&NBSP;&NBSP;NU=0.023RE0.8 div < 突然缩小: 可从相关的资料中查阅经验值. A1) 按大面积流速计算的局部阻力系数:ζ2＝(1-A2 A2) 按小面积流速计算的局部阻力系数:ζ1＝(1-A1 突然扩大: ξ-局部阻力系数 2 hj＝ξρV2 局部阻力de="4A/x" 引入当量水力半径后所有园管的计算方法与公式均可适用非园管,只需把园管直径换成当量水力直径. 非园管道沿程阻力的计算流体动力学基础热设计的基础理论0.25 Re="Vde/ν<Re<105,λ采用布拉修斯公式计算: d),即紊流时沿程阻力系数不仅与雷诺数有关,还与相对粗糟度ε有关. 尼古拉兹采用人工粗糟管进行试验得出了沿程阻力系数的经验公式: λ＝f(Re,ε hf="λ(L/de)(ρV2/2)" 管内紊流沿程阻力计算λ-沿程阻力系数,λ＝64 管内层流沿程阻力计算(达西公式) 紊流Re="Vde/ν电子产品的热设计方法全面论述了电子产品的热设计原理与方法，是篇难得的资料。